Solarthermische Kraftwerke klingt neu und innovativ, ist aber eigentlich ein alter Hut. Schon in der Antike nutzten die Menschen das zugrunde liegende Prinzip. Im Griechenland von Sokrates – 469 bis 399 v. Chr. – oder im alten Rom zum Beispiel wurden damals geschliffene Linsen oder mit Wasser gefüllte Glaskugeln verwendet, um Feuer zu entzünden.
Dampf ist der Schlüssel
Das Geheimnis der uralten „Feuerzeuge“: Sie bündelten das einfallende Sonnenlicht und konzentrierten es auf einen Brennpunkt. Die bei der Absorption des Lichts freiwerdende Wärme ist so groß, dass sie ausreicht um Papier, Holzspäne oder andere leicht brennbare Utensilien zu entflammen. Wer in seiner Kindheit mit einer Lupe experimentiert und dabei Löcher in einen Karton gebrannt hat, weiß welche Temperaturen auf diese Weise entstehen können. Und genau auf dieses Brennglas-Prinzip setzen auch die meisten solarthermischen Kraftwerke.
Rinnen aus gewölbten Spiegeln
Auf den ersten Blick funktionieren sie wie jedes normale Dampfkraftwerk. Statt Kohle, Erdöl oder Erdgas zu verfeuern, wird hier jedoch die Sonnenenergie zur Dampferzeugung genutzt. Die am weitesten ausgereifte Variante ist nach Ansicht von Experten zurzeit die so genannte Parabolrinnenanlage. Dabei handelt es sich um zum Teil mehrere hundert Meter lange Rinnensysteme, die mit gewölbten Spiegeln bestückt sind und der Sonne im Tagesverlauf präzise folgen. Die einfallende Sonnenstrahlung wird dabei auf speziell beschichte Rohre in der Mitte dieser Rinnen konzentriert, die so genannten Receiver.
Thermoöl als Heizkissen
Was dann passiert, beschreibt die Firma Schott – selbst Hersteller von Komponenten für solarthermische Anlagen – auf ihrer Website so: „Die Sonneneinstrahlung erhitzt das durch die Receiver fließende Thermoöl auf 400 Grad Celsius, um über einen nachgeschalteten Wärmetauscher Dampf erzeugen zu können. Wie in einem konventionellen Kraftwerk gelangt der Dampf dann unter Druck in eine Turbine, die den Generator antreibt“.
Und der Clou an der Sache: Das Kraftwerk funktioniert auch dann noch, wenn sich massive Wolken vor die Sonne schieben oder sogar nachts. Möglich machen das integrierte Speicher in Form von gewaltigen Tanks mit Flüssigsalz. Am Tag wird das Salz mit überschüssiger Sonnenwärme auf 300 bis 400 °C aufgeheizt, in „schattigen“ Zeiten steht diese Energie dann für die Dampferzeugung bereit. Im Einsatz ist diese Technik bereits in der spanischen Provinz Granada im Solarkraftwerk Andasol 1, das am 1. Juli 2009 offiziell eingeweiht wurde.
Auch Wasser satt?
Franz Trieb und Johann-Dietrich Wörner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) nennen in der „Frankfurter Rundschau Online“ weitere Vorteile der solarthermischen Anlagen: „Sie können mit Luft gekühlt werden und durch gekoppelte Meerwasserentsalzung zur Wasserversorgung beitragen. Sie werden vorrangig im Sonnengürtel der Erde zur Anwendung kommen und zwischen 2020 und 2030 kostengünstiger als konventionelle Kraftwerke werden.“
Parabolrinnen-Kraftwerke sind darüber hinaus schon lange im Einsatz: Seit zwanzig Jahren liefern sie in der kalifornischen Mojave-Wüste, im spanischen Andalusien oder anderswo erstklassigen Sonnenstrom – allerdings nur in einigen Vorzeigeprojekten.
Stand: 28.08.2009
